(57)【要約】【課題】工作機械において、種々の要因による誤差を精度良く補正できる誤差補正方法を提供する。【解決手段】テーブルに保持したワークの、互いに非平行の３つの面を主軸に保持した工具でそれぞれ加工して３つの加工面を形成し、それぞれの加工面上の各一点からなる３つで一組の測定点で、各測定点の、測定点間で互いに非平行な方向の位置を測定して３つで一組の測定値を複数組求め、測定値とそれに対応する測定点の理論上の位置との差として誤差値を求め、複数組の誤差値を求め、各組の測定点のそれぞれを頂点とする三角形の重心、垂心、外心または内心の位置に当該組の誤差値が対応付けられたエラーマップを記憶手段に保存し、エラーマップにおける誤差値に基づいて、加工時の各直線送り軸の指令位置に対して補正を加える。【選択図】図１
2010108085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の誤差を補正する誤差補正方法において、
前記工作機械でテストピース又はワークの互いに平行でない３面を加工する工程と、
加工した３面の各面内における１点の位置を測定する工程と、
測定した３点を頂点とした三角形の重心、垂心、内心又は外心の座標位置を演算して求め、該座標位置を前記テストピース又はワークを加工したときの加工点とする工程と、
前記加工点の座標位置及び測定した３点の座標位置に基づいて前記工作機械の誤差を補正する工程と、
を含むことを特徴とした誤差補正方法。
【請求項２】
直線送り軸及び回転送り軸を有する数値制御工作機械の誤差補正方法において、
前記回転送り軸を複数の回転角度に位置決めし、位置決めしたそれぞれの回転角度でテーブルに取り付けられた直方体のテストピース又はワークの互いに直交する３面を加工する工程と、
加工したテストピース又はワークの３面の各面内における１点の位置を測定する工程と、
測定した３点を頂点とした三角形の重心、垂心、内心又は外心の座標位置を演算して加工点とする工程と、
前記測定した３点の座標位置に基づいて前記加工点における位置誤差を求める工程と、
前記位置誤差を前記加工点の位置及び前記回転送り軸の回転角度に対応させて記憶する工程と、
前記記憶された位置誤差に基づいて前記直線送り軸又は前記回転送り軸の指令位置又は位置指令を補正する工程と、
を含むことを特徴とした数値制御工作機械の誤差補正方法。
【請求項３】
直線送り軸及び回転送り軸を有する数値制御工作機械の誤差補正方法において、
前記回転送り軸を複数の回転角度に位置決めし、位置決めしたそれぞれの回転角度でテーブルに取り付けられた直方体のテストピース又はワークの互いに直交する３面を加工する工程と、
前記回転送り軸を前記複数の回転角度のうち１つの回転角度に位置決めして加工したときの加工面の傾きを他の回転角度に位置決めして測定し、各回転角度における姿勢誤差を求める工程と、
加工したテストピース又はワークの３面の各面内における１点の位置を測定する工程と、
測定した３点を頂点とした三角形の重心、垂心、内心又は外心の座標位置を演算して加工点とする工程と、
前記測定した３点の座標位置及び前記姿勢誤差から前記加工点における位置誤差を求める工程と、
前記位置誤差及び前記姿勢誤差を前記加工点の位置及び前記回転送り軸の回転角度に対応させて記憶する工程と、
前記記憶された姿勢誤差及び位置誤差に基づいて前記直線送り軸又は前記回転送り軸の指令位置又は位置指令を補正する工程と、
を含むことを特徴とした数値制御工作機械の誤差補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の誤差補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械には、直線送り軸と回転送り軸を有するものがあり、それらによって、テーブルに保持されたワークに対して、主軸に装着された工具の先端の位置および姿勢を制御することにより、所望の加工が行われる。この際、一般に、送り軸による動作によって実際に工具の先端が移動させられる位置には、工作機械の製造公差などのために誤差が生じるので、高精度の加工を行うためには、このような誤差を補正する必要がある。
このような工作機械における誤差の補正方法の一例が特許文献１に開示されている。同文献では、互いに直交する２方向をそれぞれ軸心とする２つの回転送り軸を有する工作機械において、両回転送り軸の軸心間のずれを測定によって予め求めている。そして、求めたずれに応じて各送り軸の送り量を補正することによって、加工精度を向上させている。
【０００３】
【特許文献１】特公平６−８８１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
工作機械の工具の先端の位置の誤差には、上記の従来技術における回転送り軸間のずれの他にも、各回転送り軸のうねりなどの他の構造的な公差による送り量の誤差や、直線送り軸に起因する誤差も寄与すると考えられる。したがって、より高精度の加工を可能にするためには、種々の要因による誤差を精度良く補正することが求められる。
【０００５】
本発明の目的は、工作機械において、種々の要因による誤差を精度良く補正できる誤差補正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明によれば、工作機械の誤差を補正する誤差補正方法において、
前記工作機械でテストピース又はワークの互いに平行でない３面を加工する工程と、
加工した３面の各面内における１点の位置を測定する工程と、
測定した３点を頂点とした三角形の重心、垂心、内心又は外心の座標位置を演算して求め、該座標位置を前記テストピース又はワークを加工したときの加工点とする工程と、
前記加工点の座標位置及び測定した３点の座標位置に基づいて前記工作機械の誤差を補正する工程と、
を含むことを特徴とした誤差補正方法が提供される。
【０００７】
また、本発明によれば、直線送り軸及び回転送り軸を有する数値制御工作機械の誤差補正方法において、
前記回転送り軸を複数の回転角度に位置決めし、位置決めしたそれぞれの回転角度でテーブルに取り付けられた直方体のテストピース又はワークの互いに直交する３面を加工する工程と、
加工したテストピース又はワークの３面の各面内における１点の位置を測定する工程と、
測定した３点を頂点とした三角形の重心、垂心、内心又は外心の座標位置を演算して加工点とする工程と、
前記測定した３点の座標位置に基づいて前記加工点における位置誤差を求める工程と、
前記位置誤差を前記加工点の位置及び前記回転送り軸の回転角度に対応させて記憶する工程と、
前記記憶された位置誤差に基づいて前記直線送り軸又は前記回転送り軸の指令位置又は位置指令を補正する工程と、
を含むことを特徴とした数値制御工作機械の誤差補正方法が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、直線送り軸及び回転送り軸を有する数値制御工作機械の誤差補正方法において、
前記回転送り軸を複数の回転角度に位置決めし、位置決めしたそれぞれの回転角度でテーブルに取り付けられた直方体のテストピース又はワークの互いに直交する３面を加工する工程と、
前記回転送り軸を前記複数の回転角度のうち１つの回転角度に位置決めして加工したときの加工面の傾きを他の回転角度に位置決めして測定し、各回転角度における姿勢誤差を求める工程と、
加工したテストピース又はワークの３面の各面内における１点の位置を測定する工程と、
測定した３点を頂点とした三角形の重心、垂心、内心又は外心の座標位置を演算して加工点とする工程と、
前記測定した３点の座標位置及び前記姿勢誤差から前記加工点における位置誤差を求める工程と、
前記位置誤差及び前記姿勢誤差を前記加工点の位置及び前記回転送り軸の回転角度に対応させて記憶する工程と、
前記記憶された姿勢誤差及び位置誤差に基づいて前記直線送り軸又は前記回転送り軸の指令位置又は位置指令を補正する工程と、
を含むことを特徴とした数値制御工作機械の誤差補正方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、工作機械において、種々の要因による誤差を精度良く補正できる誤差補正方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図２は、本実施の形態に係る工作機械としてのマシニングセンタ１を示している。このマシニングセンタ１は、矢印Ｘ，Ｙ，Ｚによって示す３つの直線送り軸と、矢印Ａ，Ｃによって示す２つの回転送り軸を有する５軸制御の横形マシニングセンタである。
【００１２】
より詳細に述べると、工作機械１は、フロア上などに動かないように設置されるベッド２を有している。ベッド２の上面には、コラム３が、Ｚ軸方向に直線移動可能に取り付けられている。コラム３には、主軸台５が、鉛直方向であるＹ軸方向に直線移動可能に取り付けられている。主軸台５には、ブラケット５ａが、回転送り軸を介してＺ軸に平行な軸周りのＣ方向に回転可能に支持されている。ブラケット５ａには、主軸頭４が、Ｚ軸に垂直な軸周りのＡ方向に回転可能に支持されている。主軸頭４には、切削工具などが取り付けられる主軸９が回転可能に支持されている。詳細には示していないが、主軸９には、種々の切削工具や測定具などを着脱するための把持具などの機構が備えられている。
【００１３】
また、マシニングセンタ１は、ベッド２の上面に、紙面に垂直な方向であるＸ軸方向に直線移動可能にテーブル６が取り付けられている。テーブル６には、必要に応じてイケール８を介して、主軸９に対面するようにワーク７を保持することができるようになっている。
【００１４】
なお、本発明に係る工作機械は、図２に示すものに限られず、回転送り軸がテーブル側に設けられたものであってもよく、また、主軸が鉛直方向に向けられた立形の構成を有していてもよい。回転送り軸は、例えば、図１のＡ，Ｃ方向の代わりに、Ｃ方向と、Ｙ軸の軸線周りの回転方向に相当するＢ方向の回転送り軸を設けてもよい。
【００１５】
マシニングセンタ１では、数値制御によって、イケール８に保持されたワーク７に対して、主軸９に取り付けられた工具が所定の位置に移動させられ、所望の加工が行われる。このために、マシニングセンタ１には、数値制御装置２０が接続されている。図３は、この数値制御装置２０を示すブロック図である。
【００１６】
数値制御装置２０には、ワーク７に対して所望される加工の加工量や加工箇所などの情報が所定の形態で記述された加工プログラム１０が入力される。数値制御装置２０は、加工プログラム１０を読み取り、解釈して、所望の加工を行うために必要な各送り軸の動作に応じた各送り軸への指令速度や指令位置を演算する読取解釈部２１を有している。読取解釈部２１には、読取解釈部２１において演算された指令位置や指令速度等に基づき、直線補間や円弧補間を行って、各送り軸に送り動作をさせるための指令パルスを演算する補間部２２が続いている。補間部２２の指令パルスは、サーボ部２３に入力され、サーボ部２３で増幅されて、各送り軸のモータ３０の駆動電流が生成される。サーボ部２３やモータ３０は、図３では、便宜上、１つのみを示しているが、各送り軸毎に備えられ、各モータ３０によって各送り軸が動作させられる。サーボ部２３は、モータ３０からの速度フィードバックや、不図示の位置検出装置からの位置フィードバックに基づいて各送り軸が所望の位置に所望の速度で移動するように制御を行う機能を有している。
【００１７】
本実施の形態では、数値制御装置２０は、マシニングセンタ１の動作の誤差を補正する機能を備えており、このために、誤差データ演算処理部２４を有している。誤差データ演算処理部２４は、タッチプローブ５２の検出信号に基づいて誤差データを演算する。誤差データ演算処理部２４で演算された誤差データは、誤差データ記憶手段２５に保存される。
【００１８】
誤差データ記憶手段２５に記憶された誤差データは、加工プログラム１０に応じた加工処理時に各送り軸の動作を補正するのに利用され、このために、誤差データ記憶手段２５は、補正データ演算手段２７に接続されている。補正データ演算手段２７は、補間部２２のパルス信号を取得して各送り軸への指令位置を認識する位置指令認識手段２６を介して得られた指令位置情報と、誤差データ記憶手段２５に記憶された誤差データから補正データを演算する。補正データ演算手段２７で算出された補正データは、補正パルス演算手段２８で補正パルスに変換され、この補正パルスが、補間部２２からのパルス信号に加算手段２９において加算されることによって、誤差の補正が行われる。なお、読取解釈部２１からの指令位置に対して、補正データに応じた補正を行い、補正された指令位置を補間部２２に入力する構成としてもよい。
【００１９】
次に、誤差データ演算処理部２４による誤差データの算出方法について説明する。図１は、この算出方法のフローチャートである。
【００２０】
まず、ステップＱ１において、図４に示すように、テストピース６０に基準加工面６１の加工を行う。すなわち、イケール８にテストピース６０を固定し、主軸９に切削工具５１を装着して、回転送り軸を基準割出し角度にした状態で、直線送り軸を動作させてＸ，Ｙ，Ｚの各軸に垂直な平面を基準加工面６１ｘ，６１ｙ，６１ｚとして形成する。
この際、本実施の形態では、立方体のテストピース６０を用い、切削工具５１としてはボールエンドミルを用いるのが好ましい。基準割出し角度は、例えば、各回転送り軸の角度位置が（Ａ，Ｃ）＝（０，０）の位置であり、この基準割出し角度では、立方体のテストピース６０は、大幅に削らなくても基準加工面６１を形成できるように、各辺が、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸にほぼ平行になるように配置するのが好ましい。テストピース６０は、測定専用のものではなく、ワークを用いてもよい。
【００２１】
基準加工面６１の加工は、回転送り軸を基準割出し角度位置から動かさずに、直線送り軸のみを動作させて行う。本実施の形態では、図４に示すように、基準加工面６１ｚは、テストピース６０の一面の四辺に沿った枠状の面とし、基準加工面６１ｘ，６１ｙは、基準加工面６１ｚに沿うように、それぞれ対面する２面で図４での上方の辺に沿って側面に形成している。
【００２２】
次に、ステップＱ２〜Ｑ６において、後のステップで位置を測定して誤差データを得るための平面状の複数の加工面を形成する。この際、各回転送り軸を種々の割出し角度にした時の誤差を求めるため、図５に示すように、テストピース６０の各面を複数の領域に分割し、分割された各領域に、回転送り軸を各割出し角度にした状態で加工面を加工する。各割出し角度にした状態毎に、テストピース６０の互いに直交する３面にそれぞれ加工面を形成する。これは、互いに直交する３面の各面での測定で、各軸方向の誤差量が求まるので、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸全ての方向についての誤差量を求めるためには、３面のそれぞれで測定を行う必要があるためである。加工面の形成は、図６に示すように、回転送り軸を動作させることなく、直線送り軸のみを動作させて行う。
【００２３】
次に、ステップＱ７で回転送り軸を基準割出し角度に戻す。そして、ステップＱ８において、ステップＱ１で加工した基準加工面６１と、ステップＱ４で加工した加工面の位置を測定する。この際、図７に示すように、位置の測定は、主軸９にタッチプローブ５２を装着し、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に平行な方向にそれに対応する直線送り軸によってタッチプローブ５２を移動させて行う。すなわち、この直線送り軸による移動時に、タッチプローブ５２によってテストピース６０との接触が検知された時点での、当該直線送り軸の位置が、測定しようとする面の、当該直線送り軸方向の位置として測定される。
【００２４】
次に、ステップＱ９において、ステップＱ８で測定した基準加工面６１の位置と、各加工面の位置との間の相対位置から、各送り軸を種々の位置にした時に生じる、工具の先端の位置の誤差を求める。すなわち、マシニングセンタ１が製造公差などの無い理想的なものとした場合の相対位置と、測定結果から得られる相対位置の差が誤差として求まる。
【００２５】
次に、ステップＱ１０において、誤差データを誤差データ記憶手段２５に保存する。誤差データは、ステップＱ９で求めた誤差の値を各送り軸の位置に関係付けたエラーマップの形式で保存する。
【００２６】
このエラーマップは、Ｘ，Ｙ，Ｚの各直線送り軸およびＡ，Ｃの各回転送り軸の位置によって指定される複数（ｋ個）のマップ点（Ｘｋ，Ｙｋ，Ｚｋ，Ａｋ，Ｃｋ）に、（ｄＸｋ，ｄＹｋ，ｄＺｋ）の誤差値が割り当てられた形式を有している。このエラーマップにおける誤差値（ｄＸｋ，ｄＹｋ，ｄＺｋ）は、各マップ点（Ｘｋ，Ｙｋ，Ｚｋ，Ａｋ，Ｃｋ）に対応する位置に工具の先端を位置させようとした時に、先端に生じる位置のずれに相当し、すなわち、この誤差値（ｄＸｋ，ｄＹｋ，ｄＺｋ）分だけ、各直線送り軸Ｘ，Ｙ，Ｚの送り量を補正することによって、誤差を補正するのに利用することができる。
【００２７】
ステップＱ８では、互いに直交する３軸方向の一組の誤差値（ｄＸｋ，ｄＹｋ，ｄＺｋ）が、ステップＱ４において形成した、各割出し角度の状態で互いに直交する３面に形成された３つの加工面上のそれぞれでの測定結果によって得られる。すなわち、例えば、図７の３点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３での測定で、３軸方向の一組の誤差値が得られ、点Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７での測定で、他の組の誤差値が得られる。
【００２８】
このようにして得られた一組の誤差値（ｄＸｋ，ｄＹｋ，ｄＺｋ）が割り当てられるマップ点の各回転送り軸方向の位置（Ａｋ，Ｃｋ）は、該当する３面をステップＱ４で形成した時の各回転送り軸方向の位置とする。一方、一組の誤差値（ｄＸｋ，ｄＹｋ，ｄＺｋ）が割り当てられるマップ点の直線送り軸方向の位置（Ｘｋ，Ｙｋ，Ｚｋ）は、該当する３面のそれぞれの実際の測定点から、これら３つの測定点を頂点とする三角形の重心を求め、この点の座標値とする。
【００２９】
以上の工程によって、誤差値が各送り軸の位置に関係付けられたエラーマップの形式での誤差データが得られる。この誤差データは、加工プログラム１０に応じた加工動作時に、補正データ演算手段２７によって読み出され、工具の先端の位置の誤差を補正するのに用いられる。この際、エラーマップでは、誤差データの算出時に形成し測定した加工面の数に応じた数のマップ点に誤差値が割り当てられている。したがって、実際の各加工点での補正値は、その加工点の近傍のマップ点における誤差値から、内挿法などの周知の補間方法により補間して求める。
【００３０】
以上説明した本実施の形態によれば、各送り軸を各位置に位置決めした時の工具の先端の位置の誤差をエラーマップの形式の誤差データとして保存し、この誤差データを用いて、加工処理時に各送り軸の送り量を補正することによって、加工精度を向上させることができる。エラーマップの形式を用いることによって、各回転送り軸および各直線送り軸の種々の要因によって生じる誤差を総合的に補正することができる。
【００３１】
また、本実施の形態では、互いに直交する３軸方向の誤差量を求めるために互いに直交する３つの面で測定を行っている。このため、３つの面での測定点は互いに異なっているが、それによって得られた３軸方向の誤差値のマップ点を、３つの面での３つの測定点の重心とすることによって、実際の測定点とマップ点とのずれを最小限に抑えることができる。したがって、重心を用いる手法によれば、簡便な手法で、補正の精度を確保することができ、好ましい。すなわち、重心を用いる手法によれば、各測定点での測定結果によって得られる誤差値を各測定点に厳密に対応するマップ点に関連付けてエラーマップを作成した場合に生じる、各マップ点に、一軸方向の誤差値しか割り当てられなくなるなどのため扱いが難しくなるといった問題を生じることがなく、また、精度の低下を抑えられる。
【００３２】
なお、上記の実施の形態は、本発明を例示するものであり、特許請求項の範囲に規定する本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００３３】
例えば、上記の実施の形態では、互いに直交する３つの面上の３つの測定点での測定で得られる誤差値のマップ点を、３つの測定点を頂点とする三角形の重心とする構成を示した。しかし、マップ点は、測定点とマップ点との距離を小さく抑えることができる点を選択すればよく、３つの測定点の位置関係などに応じて、例えば、垂心、外心、内心などを選択してもよい。
【００３４】
また、３つの測定点間があまり離れないようにするために、テストピースとしては、小さなものを用いるのが好ましい。この場合、広い範囲のマップ点にわたる誤差データを得るために、マシニングセンタ１のイケール８におけるテストピース６０の固定位置を変えて測定を行うのが好ましい。
【００３５】
この際、誤差値が割り当てられるマップ点の間隔は、補正精度を確保するために、例えば、互いに隣接するマップ点間の距離が一定の大きさになるようにしたり、互いに隣接するマップ点間での誤差値の差が所定の大きさ以下となるようにしたりなど、適切な間隔になるようにするのが好ましい。このために、上述のようなテストピース６０の固定位置を適切にずらして、複数回の測定を行うことができる。また、テストピース６０の位置はずらさずに、テストピース６０上の各面において、各割出し角度についての測定に用いる領域の位置を入れ替えて測定を行うようにしてもよい。テストピース６０を付け替えるなどして複数回の測定を行う場合には、各回の測定における測定点の少なくとも１つを同一の点とするのが好ましく、それによって、複数回の測定における測定結果の整合をとることができる。
【００３６】
基準加工面６１および各加工面の位置の測定は、マシニングセンタ１にタッチプローブ５２を装着して行う構成を示した。この構成によれば、マシニングセンタ１自体を用いて誤差データを得ることができ、他の装置を必要とないので、簡便に誤差データを得られ、好ましい。しかし、マシニングセンタ１とは別の測定装置を利用できるのであれば、それを利用して基準加工面６１および各加工面の位置を測定してもよい。また、基準加工面６１は、工具５１とタッチプローブ５２の先端位置の差などの影響を補償するために形成し測定するのが好ましいが、このような影響が無視できるほど小さい場合や、他の方法で補償できる場合には、省略してもよい。
【００３７】
また、基準加工面６１や加工面は、互いに直交する３つの面に形成する構成を示した。この構成によれば、Ｘ，Ｙ，Ｚの各直線送り軸の補正量の算出が容易であり、また補正の精度も確保することができ、好ましい。しかし、一般には、互いに非平行の３つの面に基準加工面６１や加工面を形成すればよい。すなわち、それによって、３つの面のそれぞれで、互いに非平行な方向成分についての測定を行うことができ、それらの方向成分の測定値を、マシニングセンタ１の各直線送り軸の方向に対応する方向などの、適切な所望の方向成分の値に適宜変換することができ、それによって、適切な補正が可能となる。このような処理をできるようにするためには、より厳密には、基準加工面６１や加工面を形成する３つの面は、それらの法線ベクトルが互いに線形独立である必要がある。
【００３８】
また、上述の実施の形態では、誤差を、工具の先端の位置のずれとして捕らえる構成を示したが、これを、姿勢のずれ、または回転送り軸の角度位置のずれと、Ｘ，Ｙ，Ｚの直線送り軸方向のずれとに分解して捕らえる構成としてもよい。図８は、このような変形例における誤差データの算出方法のフローチャートを示している。図８において、図１と同様の部分には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００３９】
この変形例では、ステップＱ２〜Ｑ６で複数の加工面を形成した後に、ステップＲ１〜Ｒ６において、姿勢誤差を求める。すなわち、まず、ステップＲ２で、加工面を形成した際の複数の割出し角度のいずれかの状態にする。そして、ステップＲ３において、図９に示すように、主軸９にタッチプローブ５２を装着して基準加工面６１の測定を行い、ステップＲ４において、基準加工面６１の測定データから、該当する割出し角度の状態とした時の姿勢誤差を求める。
【００４０】
より詳細に説明すると、ステップＲ３では、図９に示すように、基準加工面（第１の基準加工面）６１ｚ上の３点Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２と基準加工面（第２の基準加工面）６１ｘ上の２点Ｐ１３，Ｐ１４の位置を測定する。すると、ステップＲ４において、点Ｐ１０〜Ｐ１４の測定位置から、基準加工面６１ｘ，６１ｙ，６１ｚの各面の向きを求めることができ、それと、マシニングセンタ１が製造公差などの無い理想的なものとした場合の各基準加工面６１ｘ，６１ｙ，６１ｚの向きとの差から姿勢誤差を求めることができる。
【００４１】
姿勢誤差は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各軸周りの各方向についての角度ずれ（Ｉｋ，Ｊｋ，Ｋｋ）として求めることができる。あるいは、マシニングセンタ１の回転送り軸の送り方向（Ａ，Ｂ，Ｃのうちの２つの方向）についての回転角度ずれの形で姿勢誤差を求めてもよい。また、基準加工面（第１の基準加工面）６１ｚと、基準加工面（第２の基準加工面）６１ｘは、直交していなくても非平行に形成しておけば、各方向の姿勢誤差を求めることができる。
【００４２】
この際、各点Ｐ１０〜Ｐ１４は、それぞれ立方体のテストピース６０の頂点付近の位置とするのが好ましい。それによって、テストピース６０の大きさを最大限に生かして、各面における３点Ｐ１０〜Ｐ１２または２点Ｐ１３，Ｐ１４の測定点をできるだけ離れた位置にとることができ、その結果、姿勢誤差の測定精度を高めることができる。このように、互いに離れた測定点Ｐ１０〜Ｐ１２、およびＰ１３，Ｐ１４を取ることができる点で、基準加工面６１ｚを直方体のテストピース６０の一面の縁に沿った枠状とし、基準加工面６１ｘ，６１ｙを一面の辺に沿った形状とする上述の構成は好ましい。
【００４３】
その後の工程は、図１に示す上述の実施の形態の場合とほぼ同様であるが、図１でのステップＱ９に代わる図８でのステップＱ９’では、姿勢誤差を考慮して位置誤差を求める。すなわち、図１０に模式的に示すように、回転送り軸の回転中心Ｍ周りに姿勢誤差ｄθがある場合、ワークに対する工具の先端の直線送り軸方向の相対位置、すなわち加工位置Ｓは、姿勢誤差ｄθに応じてずれることになる。この加工位置Ｓのずれは、ベクトルＭＳと、このベクトルＭＳを姿勢誤差ｄθ分だけ該当する回転送り軸の回転中心周りに回転させたベクトルＭＳ’との差分ベクトルｄＳによって与えられる。
【００４４】
そこで、図３に示す上述の実施の形態において求められる工具の先端の位置の誤差から、各回転送り軸周りの姿勢誤差分に対応する上述のような加工位置のずれを差し引いたものを位置誤差として求める。そして、ステップＱ１０に代わるステップＱ１０’において、上記の姿勢誤差と位置誤差を組みにしてエラーマップに保存する。このような姿勢誤差と位置誤差とによれば、各回転送り軸を姿勢誤差分だけ補正すると共に、各直線送り軸を位置誤差分だけ補正することによって、工具の先端のワークに対する姿勢および位置が適切に調整される。
【００４５】
なお、上記のように、姿勢誤差に応じた加工位置Ｓのずれを求める際には、３軸の各方向についての誤差値からなる一組の誤差値を求めるために測定を行う３点（図１０に例として示すＳ１，Ｓ２，Ｓ３）を頂点とする重心の位置を加工位置Ｓとして計算を行うのが好ましい。このように重心を用いる手法によれば、マップ点を重心とする場合と同様に、簡便な手法で、補正の精度を確保することができ、好ましい。すなわち、実際の測定点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３での、姿勢誤差に応じた加工位置のずれを、厳密に、各測定点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３と回転送り軸の中心Ｍとを結ぶベクトルを姿勢誤差分回転させた時の変位として扱うのに比べて、重心を用いる手法によれば、処理を簡素化することができ、また、精度の低下を生じることもないと考えられる。なお、重心の代わりに、垂心、外心、内心などを選択してもよいのも同様である。
【００４６】
また、姿勢誤差の補正については、工作機械では、回転送り軸が２つ設けられるのが普通であるが、誤差の方向が、設けられている回転送り軸による回転方向ではない方向（設けられている２つの回転送り軸の回転中心軸の両方に直交する軸を回転中心とする回転方向）となる場合が考えられる。この場合、回転送り軸の角度位置によって補正を行おうとすると、誤差がわずかでも、各回転送り軸が大きく動作させられることになる。そこで、このような場合には、姿勢誤差の補正を行わずに、上記の実施の形態において示したような直線送り軸の動作によって補正を行うようにすれば、微小な補正で済み、補正動作をより適切なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図２の数値制御装置における誤差データの算出方法のフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態に係る工作機械であるマシニングセンタを示す側面図である。
【図３】図１のマシニングセンタに付属する数値制御装置を示すブロック図である。
【図４】図３に示す誤差データの算出方法において、テストピースに基準加工面を加工している様子を示す斜視図である。
【図５】図３に示す誤差データの算出方法において、テストピースの、様々な姿勢で加工面を加工する領域の割り振りを示す図である。
【図６】図５の各領域に加工面を形成している様子を示す斜視図である。
【図７】図３に示す誤差データの算出方法において、各加工面の位置を測定している様子を模式的に示す斜視図である。
【図８】図３の変形例の誤差データの算出方法のフローチャートである。
【図９】図８に示す誤差データの算出方法において、各割出し角度の状態での姿勢誤差を測定している様子を示す斜視図である。
【図１０】図８に示す誤差データの算出方法において、姿勢誤差を考慮して位置誤差を求める方法の原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    マシニングセンタ（工作機械）
６    テーブル
７    ワーク
９    主軸
２０    数値制御装置
２４    誤差データ演算処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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